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-1-H型钢柱安装施工工方案1.1.工程概况××广场A座为钢筋混凝土结构，地下3层，地上47层，标准层柱网尺寸为70.73m×22.8m，所有柱均为的劲性混凝土钢柱，总计32根，其中边柱20个。其中KZZ1和KZZ2钢柱底标高为-14.700m，其余钢柱底标高为－10.100m。钢柱为钢板拼焊“H”型钢，并焊接栓钉。钢柱翼缘板厚度有36mm、32mm及18mm等规格，腹板厚度有16mm、20mm及10mm等规格，材质为Q345B。钢柱分段制作，根据钢柱的重量情况，标准层以下以一个楼层为一节钢柱、以两个楼层的高度为一节钢柱的长度，现场对接安装，翼缘板对接采用全熔透焊接，焊缝质量要求达到一级，腹板采用扭剪型高强度螺栓连接。1.2.本工程施工的难点1）工期非常紧：按工程需要，考虑到钢柱的吊装、焊接及检测等工作，应平均2天完成1节钢柱的安装。2）钢柱调整难：由于钢柱的布置均为边柱，钢柱朝建筑外的一侧调整困难。1.3.施工方案编制依据3.1《钢结构设计图纸和施工说明》3.2《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205--95)3.3《钢结构工程质量评定标准》(GB50221--95)3.4《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81--91)3.5《钢结构焊接规范》(ANSI/AWSD1.1--94)3.6《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99--88)3.7《气体保护焊用钢丝》(GB/T14958)3.8《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分析》(GB11345--89)3.7《圆柱头栓钉》GB104333.8《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205--95)3.9《埋弧焊用焊剂》(GB5293--85)-2-3.10《圆柱头栓钉》(GB10433)3.11《低合金高强度结构钢》(GBT/1591)GB10433)2.施工准备2.1.施工设备施工主要机械设备配置序号设备名称型号单位数量功率(kW)用途1塔式起重机ST/6015台190吊装2塔式起重机F0/23B台160吊装4板车日野辆18吨现场倒运5空压机6m3台212碳弧气刨6电焊机交流300A台428附件焊接7电焊机CO2气体保护焊焊机台1250结构焊接8栓钉焊机台2栓钉现场焊接9碳弧气刨台250焊缝修补10CO2气体保护半自动焊机KR500500A台16钢柱焊接11碳弧气刨630A台2返修，清根12特制氧-乙炔枪把6预热，后热13电热干燥箱YZH2－1007.6kW台1烘干焊接材料注：栓钉应在加工厂提前焊接，若遗漏栓钉未焊或有不合格的，则在现场焊接施工主要小型机具配置序号机具名称型号单位数量功率(kW)用途2花篮螺栓Φ20个40调整3千斤顶2吨个12调整4手动葫芦2个10调整5测温笔把12层间温度测试6气焊套5切割7防坠器个388扳手M20把4临时固定钢柱耳板普通螺栓9扭剪型力矩扳手M20把2柱接柱腹板高强螺栓-3-10扭剪型力矩扳手M24把1柱接柱腹板高强螺栓11电箱台4500A12电箱台815A13砂轮棒台打磨14磁力线坠台8调整15撬棍把8调整16经纬仪J2台2调整17水准仪台1调整18电动角向磨光机YZH2－40￠100～125台30修磨清渣19电热保温筒5kg个6焊条保温20风速仪台1测风力21测温计500～600℃个12测温22放大镜10倍个3焊缝检查23石棉布0.5～3mmm500保温24帆布m500挡风25干湿温度计只2同上主要辅助材料序号机具名称型号单位数量用途1钢丝绳Φ21.5mm根8L=3m吊装钢柱Φ13mm根8L=3m吊装钢梁2卡环M22mm个8吊装钢柱M14mm个8吊装钢梁3焊丝Φ1.2mmT6结构焊接4电焊条Φ4.0T2附件焊接5钢管脚手架T7平台搭设6爬梯7M个20吊装使用7普通螺栓M24×85套240临时固定8缆风绳根36调整-4-2.2.施工人员组织机构2.2.1钢结构施工质量保证体系项目经理：项目副经理：项目总工程师：质量工程师：责任工程师：安装工长：安全员：材料负责：超深波探伤：2.2.2劳动力配置劳动力分组配置表安装工电焊工力工司机信号工架子工第一组（安装）48428第二组（安装）48428倒运521其中电工设置1人为安装服务2.3.原材料及焊接工艺的准备进场钢柱必须有母材出厂材质单，高强螺栓合格证、出厂检验报告及现场抽样复试报告，栓钉合格证及材质单产品检测报告及相关材料的相关证件，焊接材料出场合格证及复试报告；其他材料进场应照规范要求提供相关质量证明文件。腹板连接施工前应进行抗滑移系数试验，以确定腹板连接处的表面摩擦系数是否符合要求。钢柱制作焊接及安装焊接前应进行焊接工艺评定，确定本工程焊接的各项工艺参数，栓钉焊接前应进行焊接工艺评定。-5-2.4.工装梁的制作由于钢柱均为独立钢柱，柱间没有梁与支撑。若一次安装高度超过2层（8m），且钢柱安装精度很难保证时，则必须制作工装梁，将钢柱进行刚性连接，以保证钢柱安装的精度。工装梁采用I25的工字钢制作，制作数量满足两层以上（8m）钢柱安装的需要，并在现场倒用。2.5.现场锚固环的预埋现场在楼板钢筋或梁钢筋上预埋地锚，以便在钢柱安装时锚固缆风绳使用。地锚采用Φ16钢筋制作。与结构钢筋焊接。2.6.施工机械现场采用两台塔吊进行钢结构吊装，一台为ST/6015型塔吊，55m臂长;一台为F0/23B型塔吊，50m臂长，起重性能见附图：-6-3.现场安装3.1.现场分段及平面布置钢柱安装以○A4轴为界分为南北两个施工段，每个段16根钢柱。钢柱进场时尽量不卸车，最好直接吊装就位进行安装。若无法从车上直接吊装就位，则南侧采用1号塔吊（ST60/15）、北侧用4号塔吊（F023B）卸车堆放在该塔吊起重量允许的覆盖范围内。卸车时钢柱下应间隔2～3m预先放置枕木，以防止钢柱及栓钉受压变形。3.2.平面吊装顺序南区钢柱吊装顺序:AZ1→AZ2→AZ3→AZ4→AZ6→XG→XG→AZ5→AZ7→XG→XG→AZ8→AZ12→AZ11→AZ10→AZ9→AZ13→AZ14→AZ15→AZ16;北区钢柱吊装顺序:AZ17→XG→XG→AZ18→AZ20→XG→XG→AZ19→AZ21→AZ22→AZ123→AZ24。若流水施工条件发生变化，则应根据钢结构配合混凝土结构连续施工要求机动灵活调整钢柱安装顺序。-7-3.3.施工计划工期每一节钢柱的施工工期为48h。3.4.钢柱进场、验收1)钢柱按现场吊装的需要分批进场。每批进场的构件的编号及数量提前3天通知制作厂。现场钢柱临时堆放按平面布置的位置摆放。构件的堆放场地进行平整，保证道路通畅。2)构件验收分两步进行。第一步进行厂内验收，由项目部责任工程师陪同建设单位及监理单位检验合格后装车外运。构件运抵现场后，再由现场专职质量员组织验收，验收合格后报监理验收。验收内容包括：(1)实物检查：构件外观尺寸、焊缝外观质量、构件数量、栓钉数量及位置、孔位大小及位置、构件截面尺等。(2)资料检查：原材材质证明、出厂合格证、栓钉焊接检验报告、焊接工艺评定报告、焊缝检测报告等。3)对于构件存在的问题应在工厂修正，进行修正后后方可运至现场施工。对于运输等原因出现的问题，工厂应在现场设立紧急维修小组，在最短的时间里将问题解决，确保施工工期。-8-3.5.钢柱安装3.5.1安装流程3.5.2钢柱柱脚锚栓预埋在柱钢筋四周固定在同一标高上并与柱截面四边平行的四根水平钢筋→根据图纸在四根水平钢筋上把相应螺栓定位模板中点标出→按中点拉出螺栓定位模板中线→在螺栓定位模板上把中线画出→把螺栓定位模板中线按拉出线摆正→调整模板四角达到所要求的同一标高→再次把螺栓定位模板中线按拉出线摆正→固定预埋螺栓定位模板四角→把地脚螺栓放入螺栓定位模板螺栓孔中并按图纸调整到要求标高→按图纸调整螺栓之间间距及位置→固定地脚螺栓→用黄油、塑料布对螺栓套丝部分进行保护钢柱柱脚锚栓预埋验收合格，且待混凝土浇筑完成后，测量出此时预埋螺栓间距的实际尺寸，由钢柱制作单位按其实际尺寸加工螺栓孔，从而消除锚栓施工误差，保证钢柱安装后构件进场构件验收吊装机具准备确认基础安装轴线吊装第一节钢柱临时固定安装工装梁地脚螺栓拧紧拉缆风绳测量校正搭设焊接平台第二节钢柱安装临时固定测量校正焊接必要时安装工装梁拉缆风绳连接板固定焊缝检测下一节钢柱安装-9-的位置准确。钢柱安装前将锚栓的不少于3个调整螺帽的垫片上表面的标高调整到钢柱柱脚板下表面的就位标高。3.5.3吊装准备吊装前检查各个吊索用具，确认是否安全可靠。准备地脚螺栓专用扳手及加力杆。在柱头绑好防坠器，并将防坠器的挂钩段拉至钢柱的根部固定好。在钢柱临时连接耳板上挂好缆风绳并固定好。在塔吊起重量允许的情况下考虑一节钢柱长度为两个楼层高度（2×3.3=6.6m）,此时应在在钢柱两翼缘板上焊接Φ16圆钢，并以圆钢为支撑点，挂好爬梯，并固定。检查首节钢柱柱脚基础的就位轴线，并在钢柱柱脚板上划出钢柱就位的定位线。并在柱头位置，用红色油漆标出钢柱垂直度控制标记，标记应标在钢柱的一个翼缘侧和一个腹板侧。同时在柱头位置划出钢柱翼缘中心标记先，以便上层钢柱安装的就位使用。3.5.4钢柱安装1）首层钢柱吊装⑴当以上准备工作落实后，吊装钢柱。钢柱吊装机械利用现场的两台塔吊。吊装采用单机起吊。起吊前，在钢柱柱脚板位置垫好木板，以免钢柱在起吊过程中将柱脚板损坏。钢柱起吊时，吊车应边起钩，边转臂，使钢柱垂直离地。（如图示意）-10-⑵就位调整及临时固定当钢柱吊至距其就位位置上方200mm时，使其稳定，对准螺栓孔，缓慢下落，下落过程中避免磕碰地脚螺栓丝扣。落实后专用角尺检查，调整钢柱使钢柱的定位线与基础定位轴线重合。调整时需三人操作，一人移动钢柱，一人协助稳定，另一人进行检测。就位误差确保在3mm以内。⑶钢柱标高调整时，先在柱身标定标高基准点，然后以水准仪测定其差值，旋动调整螺母以调整柱顶标高。⑷钢柱垂直度校正采用水平尺对钢柱垂直度进行初步调整。然后用两台经纬仪从柱的两-11-个侧面同时观测，依靠千斤顶或缆风绳进行调整。⑸调整完毕后，将钢柱柱脚螺栓拧紧固定。⑹安装临时连接的工装梁。⑺搭设与上层钢柱对接焊的操作平台。操作平台可以预先搭设，待工装秒梁安装完毕后，用塔吊吊装。⑻灌无收缩细石混凝土（如图示意）灌注无收缩细石砼时，一边灌入，一边搅动，防止产生气泡。2）首层以上的钢柱吊装⑴钢柱在吊装前应在柱头位置划出钢柱柱顶安装中心标记线，以便上层钢柱安装的就位使用。如果钢柱为变截面对接，应划出上层钢柱在本层钢柱上的就位线。同时将临时连接板绑在钢柱上，与钢柱同时起吊。⑵钢柱起吊方法同首层钢柱。⑶钢柱就位采用临时连接板。当钢柱就位后，对齐安装定位线，将连接板用B级普通螺栓（充当临时螺栓）固定。⑷当钢柱需要调整时，采用千斤顶或缆风绳。调整前在下层钢柱上的相应位置焊接千斤顶支座，在上层钢柱相应位置上焊接耳板。用两台经纬仪在成直角的两个方向观测，通过千斤顶调节钢柱的偏差。-12-3.6.钢结构测量校正3.6.1钢结构校正过程控制3.6.2钢柱垂直度控制1)作好各个首吊节间钢柱的垂直度控制。2)钢柱校正分四步进行：初拧时初校；终拧前复校；焊接过程中跟踪监测；焊接后的最终结果测量。初拧前可先用长水平尺粗略控制垂直度，待形成框架后进行精确校正。焊接后应进行复测，并与终拧时的测量成果相比较，以此作为下一步施工的依据。3.6.3钢柱标高控制1)高程基准点的测定及传递高程的竖向传递采用钢尺，通过预留孔洞向上量测。每层传递的高程都要进行联测，相对误差应＜2mm。2)柱顶标高的测定确定各层柱底标高50cm线及梁标高的10cm线，应从柱顶返量确定，通过控制柱底标高来控制柱顶及梁标高。平面控制网测设，竖向投测确定螺栓偏差，确定柱顶偏差高程基准点确定，竖向传递钢柱几何尺寸检测柱顶抄平，并与下节钢柱综合比较钢柱就位临时固定焊前检测施焊过程中跟踪监测焊接后垂直度测量成果输出-13-3.7.高强度螺栓施工3.7.1高强螺栓安装注意事项：1)高强度螺栓先进行初拧。2)高强度螺栓初拧合格后应作出标记。3)高强度螺栓紧固顺序:从中间向两端依次紧固。4)高强度螺栓平